高喷插芯组合桩极限承载力的灰色预测

高喷插芯组合桩(JPP)是一种新的桩型,具有承载力高、造价低等优点。许多工程单桩的静载荷试验只能加到两倍设计荷载,无法达到试桩的极限或破坏荷载,因此利用有限的实测数据比较准确地预测高喷插芯组合桩的极限承载力具有一定的现实意义。根据灰色理论,介绍了预测单桩竖向极限承载力的自调整非等步长GM(1,1)模型,讨论了三种不同的灰色模型在有限的实测数据条件下预测单桩极限承载力以及荷载—沉降关系的方法。通过对达到破坏和未达到破坏的工程实例的分析计算,证明三种模型的预测精度是令人满意的,其中等维新息模型预测精度最高。     

灰色GM(1,2,M,N)在地面沉降预测中的应用

通过分析地面沉降过程与地下水开采量之间可能存在的时滞性以及非线性关系,将原有的灰色GM(1,2)模型改进为灰色GM(1,2,M,N)模型。通过对天津市塘沽、汉沽以及大港三区的沉降实例进行计算,发现新的模型能够较好地拟合和预测历史沉降过程,并且预测结果合理。     

基于灰色理论和神经网络的边坡位移预测

边坡位移的发展受地质条件、天气环境和人类活动等众多因素的影响，变化趋势复杂，很难建立一个准确的经典数学模型对其进行全面的描述。为了得到边坡位移较准确的估计，采用多模型信息融合技术对边坡位移进行了预测。首先，将边坡这类影响因素复杂的系统看成是一个灰色系统，分别采用GM（1，1）模型、Verhulst模型和DGM（2，1）模型对位移值进行预测。其次，考虑到神经网络的高速并行计算能力和类似人类思维活动的处理机制，利用神经网络的办法对不同的灰色预测模型进行组合，生成灰色神经网络模型，该模型有效地将灰色理论弱化数据序列波动性的优点和神经网络特有的非线性适用性信息处理能力相融合，通过反复训练、学习，自动调节，可以得出各模型在组合模型中的合理权重，从而输出满意的结果。通过对比发现，利用组合灰色神经网络模型预测的位移值，比单独的灰色模型预测的位移值具有更高的精度。     

基于灰色模型的电力变压器可靠性分析

针对电力变压器可靠性建模精度要求高、但可靠性数据较少这一问题,将电力变压器看做是一个灰色系统,分别利用灰色GM(1,1)模型和无偏灰色GM(1,1)模型建立电力变压器的可靠性分析的数学模型,通过数据拟合得到电力变压器相应的故障率数据,对拟合精度进行检验后发现本文提出的可靠性建模方法精度高、实现快捷,是一种有效可行的电力变压器可靠性研究方法,其分析结果可为制定电力变压器的维护与维修策略以及状态检修工作提供依据。     

基于灰色理论模型的综合管廊分支口管道震动响应数值模拟

综合管廊分支口管道容易受到地震等外来作用力影响，形成管道泄漏，引发安全事故，为此基于灰色理论模型数值模拟综合管廊分支口管道震动响应。根据综合管廊分支口的结构形式及分支口管道震害特性，建立基于灰色理论的GM (1, 1)等维新信息模型，通过在GM (1, 1)模型中增添最新数据，使自身具备较高预测精准度，实现综合管廊分支口管道变形预测。模拟结果显示:该模型可以有效预测综合管廊分支口管道顶底板位移变形，具备较高预测精准度；不同方向的输入地震波对管道有效应力的影响大小顺序为Z轴>X轴>Y轴；当地震烈度上升到Ⅸ等级时，对综合管廊分支口管道的破坏性特别大。表明该模型可有效模拟不同输入方向地震波、不同地震烈度等级对综合管廊分支口管道的震动响应。     

城市浅埋暗挖隧道施工诱发地面塌陷的预测模型

以城市浅埋暗挖隧道上覆地层为状态量,隧道埋深、开挖直径、地下水位、上覆地层厚度等为控制量,基于突变理论建立城市浅埋暗挖隧道塌方的突变模型,揭示浅埋暗挖隧道地面塌方与各个影响因素之间的关系(比如随着地下水位的升高,浅埋隧道发生塌方的几率会大大增加)。利用该模型可得到城市浅埋暗挖隧道发生坍塌时,上覆地层地面沉降的临界值。以此上覆地层地面沉降临界值为隧道是否发生塌方的判定依据,结合广东莞惠城际铁路城市浅埋暗挖隧道工程的现场情况以及FLAC3D数值模拟,得出该模型预测沉降临界值与现场实测数据以及数值模拟结果相吻合,验证了该模型的准确性和合理性。     

北京市平原区地面沉降研究进展与思考

分析北京地面沉降多年研究成果,对地面沉降的形成与发育历史、监测技术、影响因素、地下水开采与地面沉降间关系及南水北调中线工程运行(南水进京)对地面沉降的影响等方面进行探讨。近年来,地面沉降监测技术方法研究更加注重新技术新方法的应用,其中InSAR和分布式光纤技术的应用极大的提升了地面沉降监测的覆盖度及实时获取能力。通过对应用成果的分析,发现不科学的地下水开采是造成地面沉降的主要原因,而南水进京对控制地面沉降快速发展具有积极作用。目前北京平原区同时存在地表回弹和地表下沉双重影响,因此两因素叠加对区域地质安全的影响仍然是未来需要持续关注的问题。     

灰色系统理论在地震预报研究中的初步应用

本文利用灰色系统理论的GM(1,1)模型研究地震预报,给出了地震预报灰色模型和东南沿海泉汕地震带西南段的应用实例。初步表明,这种方法在中长期预报中可以使用。     

基于修正灰色马尔科夫链的上海市PM2.5浓度预测

为了对PM2.5浓度进行较为准确的预测,提出了利用灰色马尔科夫组合模型的方法对上海市雾霾影响因子PM2.5进行研究。以GM(1,1)模型为基础,结合马尔科夫链模型建立了灰色马尔科夫链模型,然后再在灰色马尔科夫链的基础上对残差进行修正,得到最终的修正模型。修正灰色马尔科夫模型融合了灰色模型和马尔科夫模型的优点,提高了预测的精度及控制预测值与实际值的吻合度。通过对上海市2015年1月到9月的PM2.5实际测量浓度值进行分析,验证了修正灰色马尔科夫链模型的适用性。结果表明:修正灰色马尔科夫链可用于雾霾影响因子的预测,也可应用于其他影响因子浓度值的预测。     

区域性地面沉降形状参数、与抽水量的关系

地下水开采造成区域性地面沉降，抽水量对地面沉降有显著影响，但两者间具体函数关系则缺乏深入的理论研究成果。基于沉降s —距离r 间半对数线性关系：s=c1+c2lnr ，进一步推导得到地面沉降漏斗的两形状参数最大沉降量c₁、半对数空间沉降漏斗面斜率c₂与抽水量Q呈线性关系，建立了c₁、c₂与Q间线性关系式，即抽水时段内地面沉降形状参数c₁、c₂与该时段内总抽水量Q均成正比。通过第三方文献两个工程案例中地面沉降实测数据和抽水量间函数关系的回归，以上关系式获得良好验证。为避免工程案例验证公式的偶然性，应用地下水数值模拟软件Processing MODFLOW建立数值模型进一步对关系式进行验证，分别建立群井同流量不同时长抽水和群井同时长不同流量抽水两种情况导致地面沉降，数值计算结果也验证了抽水时段内c₁、c₂与Q成正比。以上函数关系式简便实用，可为地面沉降预测和地下水开采规划提供依据，具有广泛应用价值。     

地下水开采引起地面沉降预测方法的现状与未来

地面沉降作为一种广泛的地质灾害,不仅对地面设施造成很大的破坏作用,而且也会使地下环境发生变化,给工业生产、城市建设和人们生活带来的影响是深刻和巨大的。本文首先分析了地下水开采引起地面沉降的机理;然后根据运用的理论将目前由于地下流体资源开发引起地面沉降的预测方法归纳为5种:数理统计法、早期的数值计算法、准三维计算法、基于真三维水流模型的计算法及三维完全耦合模型,并将之分类总结,概括其优缺点。重点介绍了当前运用最多的准三维预测方法,以及1种基于真三维水流模型的计算方法,该方法曾经成功地分析了日本房总半岛由于地下水抽取引起的地面沉降。     

福建省农业气象灾害灰色评价与预测

将灰色系统理论引入到农业气象灾害的评价与预测中。根据福建省1980~2004年主要气象受灾面积资料,构造完全受灾参考序列,应用灰色关联分析得到每个年份的关联度,依照关联度排序结果对农业气象灾害进行等级划分,得到5个农业气象灾害重灾年份,发现重灾年的出现大约以4年为一个周期。最后用这5个重灾年组成新序列,运用GM(1,1)模型对未来重灾年份进行灾变预测,结果表明,2008~2009年福建省将是农业气象重灾年份。     

土地利用变化驱动下的上海市区水灾灾情模拟

对上海市区近50年来的土地利用结构变化进行了重建，并计算了由土地利用变化引起的上海市区水位变化量。以特定的1962年水灾为参照，模拟在同等雨强情况下，由土地利用结构变化和地面沉降引起的淹没范围的变化以及由此带来的水灾损失的变化。结果表明，在49mm／d降水条件下，由于土地利用的变化，使2001年的径流系数比1950年增大了34．0％，2001年的水位比1950年增高了45．9％；2001年的水灾灾情为1950年的1．0629倍；即使在目前千年一遇的防洪标准下，亦可造成相当于2001年地均GDP值0．088％(约为4．5亿元人民币)的损失，这是1991年相应数值的220倍。     

苏州地面沉降区土层微观结构和宏观力学性质分析

地面沉降是苏州地区主要的地质灾害之一,由于长期开采地下水,该地区地面沉降不断加剧,制约了经济发展。结合土体微观结构定量分析和宏观力学性质试验,探索地面沉降问题的微宏观机制。以苏州地面沉降区200m的钻孔土样为研究对象,开展了快速固结、液塑限测定等一系列土工试验。采用冷冻干燥法获取各土层的SEM图像,使用PCAS分析软件对土样进行微观结构分析并在钻孔中布设FBG光缆进行持续性土层应变监测。结合液、塑限试验,快速固结实验数据,微观结构定量分析结果与光纤监测数据,得出以下结论:沉积土层的含水率,液性指数,压缩系数随深度递减;随着深度的增加,土层的定向性由差变好;第二承压含水层土层孔隙大且数量多,压缩潜力强于第三承压含水层,稳定性较差,有必要开展进一步监测研究。     

煤矿区地质环境灾害现状、发展趋势及对策研究…

随着煤炭资源的开发，占用土地，“三废”污染、地面变形与沉降、矿井突水等地质环境灾害问题日益突出，致使地质环境质量下降，影响着社会经济持续健康发展。本文用环境地质学的观点，论述了我国煤矿区地质环境灾害现状与发展趋势，并提出了防治地质环境灾害的对策与建议。     

基于遥感参数特征空间的福建省干旱监测

归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)是描述地表特征的两个重要参数,通过新型的MODIS卫星数据反演得到NDVI和LST,采用基于NDVI-IST特征空间的条件植被温度指数(VTCI)模型,对2001-2002年福建省发生的严重秋冬春连续干旱灾害进行了监测验证,并利用气象观测数据对VTCI模型临测结果进行了分析.研究结果表明:VTCI模型能够真实地反映地表水分供应状况,能较好地反映区域旱情分布和旱情发展过程,VTCI值越小表示干旱灾害越严重.当旬的VTCI平均值与前一旬的降水量有着较高的相关性,利用VTCI模型能够近实时进行干旱监测,具有较高的业务化应用前景.     

山西霍州西部地裂缝地质灾害成因分析

自20世纪90年代以来，山西省霍州西部地区出现了大量地裂缝，破坏了许多房屋和耕地，并且改变了地下水资源的空间分布，严重影响了当地人民的日常生活和地区经济发展。由于该地区地裂缝的成因尚不清楚，防治措施难以制订，其影响范围内的人群、房屋、耕地、水资源仍然受着地裂缝地质灾害的威胁。基于此种状况，在调查霍州地区采空塌陷地裂缝时空分布的基础上，结合区内区域地质、水文地质、工程地质及人类经济工程活动等条件，分析了地裂缝形成的主要原因。分析结果认为，采煤形成的采空区和采煤排水造成的地下水位下降是地裂缝形成的主要原因，雨水的冲蚀加速了地裂缝的扩展，确定了该地区地裂缝的非构造属性，并据此提出了相应的治理措施。